На сессиях ПКК

О результатах и новых планах

22-23 января работала сессия Программно-консультативного комитета по физике конденсированных сред ОИЯИ. Началась она с сообщений о реализации рекомендаций предыдущей сессии ПКК и решений Ученого совета и Комитета полномочных представителей ОИЯИ. Три доклада освещали разные аспекты работы ИБР-2 и его спектрометров. Большую часть заседания заняли научные доклады, на постерной сессии свои работы представили молодые ученые ЛТФ и ЛЯП.

Итоги работы сессии подвел председатель программно-консультативного комитета В.Г.Канцер:

- Начну с конца. В наших рекомендациях мы предложили физикам подразделений, ведущих исследования в области конденсированного состояния вещества, представлять на зимней сессии ПКК обзорные доклады по основным результатам года. А эти обзоры будут дополняться научными докладами по конкретным аспектам или наиболее впечатляющим результатам в наноисследованиях, радиобиологии и других областях. Это хорошее предложение. Для такой большой лаборатории, как ЛНФ, представить десяток работ - это мало. Именно на площадке нашего ПКК мы должны осуществить взаимодействие между большой наукой - с ее ускорителями, пучками нейтронов, соответствующими требованиями ресурсов, - и конкретными результатами, связанными, как правило, с реализацией небольших проектов.

Во многих областях связать большую и малую науку не так-то просто. Один из механизмов ОИЯИ, характерный для нашего ПКК, - реализация политики пользователей. Нас радует, что в ЛНФ появилась целая группа, курирующая все аспекты этой программы, вплоть до рабочих моментов вроде оформления визы. Об этой работе рассказала И.Зиньковская. Радует, что в прошлом году были приняты к реализации свыше 160 предложений экспериментов, поданные учеными из 17 государств. Треть предложений поступили от российских исследователей. Что касается распределения по предметным областям, то три четверти предложений составляет физика и материаловедение, сократилась по сравнению с прошлыми годами доля биологических и биофизических исследований. Среди спектрометров ИБР-2 лидирует спектрометр малоуглового рассеяния ЮМО: если 76 экспериментов проведены на 6 дифрактометрах, то на одном этом спектрометре выполнены 45. Это отражает тенденцию доминирования исследований наносистем среди физических работ.

Учитывая важность тематики исследований наноматериалов, по запросу ПКК Д.П.Козленко подготовил доклад об основных научных и методических результатах, полученных на ИБР-2 в прошлом году. Работа традиционно ведется по таким направлениям: нанофизика, физика и химия функциональных материалов, физика и химия комплексных жидкостей и полимеров. Радует, что есть целый пласт прикладных исследований, связанных со структурной характеризацией материалов, использующихся в различных технологиях, неразрушающем контроле и текстурном анализе геоматериалов. В его докладе приведены около 20 интересных результатов исследований в разных областях.

На первом месте - исследования магнитных материалов. Совместно с румынскими коллегами с помощью нейтронной дифракции изучался метамагнетизм. Другой результат, полученный на установке ДН-12, - изучение индуцированных под давлением полярных фаз в мультиферроиках на базе оксидов. Это актуальная область исследований. С помощью нейтронной дифракции был установлен ряд особенностей фазовых переходов. Третья работа - взаимодействие наночастиц с биологическими макромолекулами, важное направление биологических исследований. Наночастицы - своеобразные зонды, позволяющие выйти на уровень клетки, изучать ее функционирование и воздействовать на нее. В работе изучаются процессы агрегации магнитных наночастиц. Еще одна интересная работа связана со структурой так называемых биоактивных производных фуллеренов, то есть молекул фуллеренов, активированных некоторой органикой. С помощью методов нейтронной дифракции изучается процесс трансформации молекул фуллерена. В области нанотехнологий была выполнена работа по оксидным графенам. Это тоже важные объекты. На базе дифракционного анализа были выявлены особенности поведения графена. Проведены исследования по изучению остаточных напряжений в различных устройствах. Эта область - один из коньков нейтронной физики, очень важное прикладное направление.

Проводятся работы по улучшению функциональности инструментария. На дифрактометре ДН-6 повышается порог давления: уровень в 12 ГПа стал уже нормой, проведен первый успешный эксперимент при 25 ГПа. Важное достижение - развитие техники нейтронной томографии.

Отдельный доклад И.А.Бобрикова был посвящен дифрактометру высокого разрешения ФДВР, поскольку с помощью этого инструмента предполагается развивать в будущем дифракцию в реальном времени. Установка на нем нового прерывателя - важный результат прошлого года. В этом году будет инсталлирован Фурье-чоппер с электронным контроллером, который позволит дифрактометру выйти на новый исследовательский уровень. На ФДВР можно проводить исследования в большом диапазоне температур: от 10 до 800 К. Также установлена новая электроника системы набора данных. Необходима модернизация старого нейтроновода - такую рекомендацию мы давали еще на прошлой сессии комитета. Замена нейтроновода повысит поток нейтронов в 2-3 раза.

- На этой сессии было заслушано рекордное число научных докладов...

- Я бы так не сказал, хотя блок научных докладов получился довольно насыщенным и, как всегда, разноплановым. В докладе А.И.Филяровского были представлены результаты исследований фото-термохромных красителей, выполненных на стыке химии и физики с выходом на медицинское применение. Последнее вызывает большой интерес, особенно в аспекте использования для лечения онкологических заболеваний. Красители применяются в качестве активаторов процесса уничтожения раковых клеток.

Исследование в области ядерной физики, представленное В.А.Скуратовым, продемонстрировало использование пучка тяжелых ионов для целенаправленного изменения физических свойств оксидов иттрий-титан и иттрий-алюминий.

Довольно оригинальным был доклад А.Н.Нечаева о пористых сенсорах для анализа токсических веществ на базе трековых мембран, обладающих свойствами гигантского комбинационного рассеяния. Рамановская спектроскопия используется в наноматериалах для биодиагностики - качественного и количественного анализа токсичности среды, где уровень чувствительности - одна молекула.

Интерес членов комитета вызвал доклад Л.Иежковой (Чехия), касающийся индукции и репарации кластерных повреждений ДНК в фибробластах человека. Радует, и это отмечали члены ПКК, что молодые сотрудники Института грамотно и наглядно представляют полученные результаты. В работе Л.Иежковой были выделены методологические аспекты. Оригинальность исследования в том, что автором разработаны и освоены методы идентификации событий воздействия на ДНК. Интерес присутствующих вызвала трехмерная визуализация этого процесса в ядре клетки.

В.Л.Катковым представлена добротная теоретическая работа - "Туннельный контакт на базе графена". Рассмотрен новый тип туннельной структуры - туннелирование через краевые состояния. Важно, что эта сугубо теоретическая работа завершилась патентом, - такое редко случается. Это нас приятно удивило, такие инновационные предложения мы только приветствуем.

Последний из научных докладов - С.В.Митрофанова - можно отнести к прикладным исследованиям: тестирование электронных компонент на воздействие радиации. ОИЯИ имеет уникальные пучки тяжелых ионов, на которых возможно такое тестирование. Но возможности самого Института ограничены, и спрос намного превышает предложение. Это стало причиной дискуссии: почему бы не построить специальный ускоритель в ОЭЗ и не развивать там это направление? Аналогично варианту с трековыми мембранами, с которыми в свое время вышли на промышленную площадку.

В докладе Д.В.Подгайного рассматривался гетерогенный вычислительный кластер ЦИВК ОИЯИ - новые системы, выходящие на суперкомпьютерные мощности. Дубна, будучи центром большой науки, должна иметь мощный компьютерный центр. Мы предложили проработать вопрос формирования суперкомпьютерного центра для различных пользователей с организацией соответствующей политики пользователей. Например, у нас в Техническом университете Кишинева разрабатываются новые типы ветряных электрогенераторов. Процесс разработки требует моделирования, очень трудоемкого и обеспеченного мощными вычислительными ресурсами. Если же окончательную фазу моделирования проводить, используя вычислительные возможности Института, это облегчило бы нашу задачу. Мы обратили внимание дирекции на необходимость развивать это направление. Может быть, стоит использовать опыт ЦЕРН, где наряду с созданием коллайдера развивали и суперкомпьютерный центр, который не только обслуживает LHC, но и имеет собственные проекты. И в Дубне могли бы тоже придать такое направление развития гетерогенному кластеру.

Традиционно хорошо прошла постерная сессия. Состоялась содержательная дискуссия об участии ПКК и его взаимодействии с дирекцией Института в процессе формирования нового семилетнего плана исследований. В обсуждении участвовали В.А.Матвеев, М.Г.Иткис, Н.А.Русакович. Этот вопрос, как и предложения от пяти подразделений ОИЯИ, будут обсуждаться на двух следующих сессиях комитета. Все члены ПКК отметили важность этой работы: с одной стороны, необходимо содержательно отразить, чем будет заниматься Институт в среднесрочной перспективе, а с другой - чтобы формирование планов не превратилось в бюрократическую процедуру. Мы рекомендовали дирекции на ближайшей сессии Ученого совета предложить схему рассмотрения в первом чтении предложений в семилетний план, чтобы формализовать и унифицировать подход. А чтобы оценить выполнение текущего семилетнего плана, мы предложили на летней сессии комитета заслушать соответствующий обзор. Тогда на этом базисе можно будет строить следующий этаж. А эксперты нашего ПКК из разных стран могли бы внести в этот процесс некие объективные элементы из собственной практики.

Впервые в работе комитета участвовала Мартина Дубничкова (Университет Коменского, Братислава, Словакия):

- В 1995-1998 годах я проводила исследования на ИБР-2, а руководителем моей диссертации был П.Балгавы (профессор Университета Коменского, несколько лет входивший в состав этого ПКК - О.Т.). Занималась изучением биологических мембран, химическим составом компонент мембран, исследовала соединения, синтезированные на нашем факультете. Сегодня больше работаю в биологии, интересуюсь иммунологией и механизмами оксидативного стресса, но использую свой предыдущий опыт из биофизики и химии.

Мне понравились многие работы молодых ученых, представленные на постерной сессии, а лучшей я бы назвала работу Д.А.Кожевникова (ЛЯП). Она мне близка, поскольку касается медицинской тематики - детектирования тромбов в организме человека. Используемый автором метод мне показался очень перспективным. Что касается самой сессии, это для меня очень большой опыт, я довольна, что стала членом ПКК. Я - заместитель декана и занимаюсь наукой и зарубежными контактами студентов, так что это будет полезно и в профессиональном плане.

Первой эта сессия оказалась и у Тобиаса Пирринга (Лаборатория имени Резерфорда-Эпплтона, Дидкот, Великобритания):

- Это очень хорошая в научно-организационном плане инициатива дирекции: привлекать к работе ПКК внешних специалистов для того, чтобы оценивать и направлять научную деятельность лабораторий. Это позволяет поддерживать марку на уровне ведущих мировых научных центров, перенимать их лучшие стороны. Такая структура комитетов в сочетании с Ученым советом мне представляется очень полезной.

- Как вы оцениваете уровень работ молодых ученых ОИЯИ?

Не все работы были по моему профилю, но очень большое впечатление произвели сами авторы постеров - то, как они объясняли мотивацию своих работ, и сам уровень представленных работ. Так что общее впечатление положительное.

- Вы очень активно участвовали в работе сессии. Наверное, есть опыт участия в аналогичных структурах?

- Я не администратор, а профессионально занимаюсь наукой более 20 лет. Участвовал в различных комитетах, решающих такие сложные задачи, как, например, рассмотрение предложений экспериментов или анализ деятельности национальных лабораторий, в том числе в США. Ну и, конечно, дома в Великобритании, в нейтронном центре ISIS, где работаю. Я хочу, чтобы на этом ПКК, по меньшей мере, восприняли тот опыт, которым могу поделиться.

А победителями постерной сессии стали: О.Г.Исаева (ЛТФ) - "Модель последовательного электронного транспорта в системе графен-нуклеотид-графен. Расшифровка ДНК" (первое место), П.Хородек (ЛЯП) - "Позитронная аннигиляционная спектроскопия на установке LEPTA" (второе место) и Д.А.Кожевников (ЛЯП) - "Рентгеновская микротомография на установке MARS" (третье место).

Ольга ТАРАНТИНА,
фото Елены ПУЗЫНИНОЙ, перевод Тимура ТРОПИНА